陶瓷基复合材料纤维拔出有限元研究

刘春俊¹，张跃¹，李仲平²，张大海²

(1.北京航空航天大学材料科学与工程学院,北京,100083;
2.航天材料及工艺研究所先进功能复合材料技术国防科技重点实验室,北京,100076)

摘要:采用粘结带模型描述复合材料界面的分离特性,利用有限元数值方法模拟了陶瓷基复合材料的纤维拔出的细观损伤和破坏过程,计算了其拔出过程的载荷-位移响应曲线,研究了界面结合强度、纤维的埋深长度以及热膨胀不匹配对纤维拔出过程的影响.结果表明该模型能很好的解释纤维拔出的破坏过程,纤维的最大拔出力和材料的承载能力都随面结合强度、纤维的埋入长度和基体的热膨胀系数增大而增大;纤维与基体热膨胀系数的不匹配对摩擦拔出力有直接影响.

关键词:陶瓷基复合材料; 单纤维拔出; 有限元; 粘结带模型;

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